Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Электростатика 4 страница




@@@ Атом ядросы және элементар бөлшектер физикасы.

$$$ 246 А

Атом ядросы…

А. протон мен нейтроннан тұрады.

В. электрон мен нуклоннан тұрады

С. - бөлшек пен электроннан тұрады.

D. - бөлшек пен фотоннан тұрады.

Е. нейтрон мен электрон

$$$ 247 С

Заряды нөлге тең емес бөлшектi көрсетiңiз.

А. нейтрон

В. фотон

С. Протон

D. Нейтрино

Е. пи0-мезон

$$$ 248 А

Ядроның массалық саны…

А. ядродағы нуклондар санымен анықталады.

В. ядродағы протондар санымен анықталады.

С. ядродағы нейтрондар санымен анықталады.

D. ядроның атом нөмiрiмен анықталады.

Е. пи-мезон

 

$$$ 249 В

Зарядтық андары Е бiрдей, атомдық сандары А әртүрлi

ядроларды …

А. изотондар деп атайды.

В. изотоптар деп атайды.

С. изобаралар деп атайды

D. изомерлар деп атайды.

Е. пи-мезон

$$$ 250 С

Қандай изотопта Z =1/, N = 2 болады?

А. кәдiмгi сутегi немесе протий

В. ауыр сутегi немесе дейтерий

С. тритий

D. гелий

Е. литий

Е. 1 ангстрем

$$$ 251 В

Ядроның құрамына кiретiн ядроның саны…

А. массалық санды анықтайды.

В. зарядты анықтайды

С. спиндi анықтайды.

D. Квадрупольды моменттi

Е. Дұрыс жауап жоқ.

$$$ 252 В

Масса дефектi мына формуламен анықталады

А. {Zmp+(A-Z)mn}- mя)

B.

C.

D.

E. дұрыс жауап жоқ.

$$$ 253 A

Табиғи радиоактивтiк деп …

А. бiр атом ядросының екiншi атом ядросына өздiгiнен түрленуi жэне сонымен қатар элементар бөлшектердiң бөлiнiп шығуы.

В. ядролық реакцияны тудыратын бөлшектер осы реакцияның нтижесi түрiнде пайда болады

С. өте жоғары температурада өтетiн жеңiл атом ядролары арасындағы реакция

D. бөлшектермен немесе бiр-бiрiмен әсерлескенде атом ядроларының бiр-бiрiне түрлену процесi

Е. химиялық элементтердiң серлесуi

$$$ 254 В

Мына радиоактивтi ыдырау кезiнде қандай бөлшектер

бөлiнiп шығады: ?

А. альфа- бөлшек жне электрон

В. альфа бөлшек

С. электрон

Д. Екi электрон

Е. нейтрондар.

$$$ 255 А

Ядролық реакция анықтамасын көрсетiңiз

А. Атом ядросының түрленуiне келетiн атом ядросында күштi әсерлесу процесi

В. элементар бөлшектермен не басқа ядролармен атом ядросының электромагниттiк әсерлесу процесi нәтижесiнде ядроның түрленуi

С. элементар бөлшектер тудыратын атом ядросының гравитациялық әсерлесу процесi

Д.элементар бөлшектердiң әлсiз әсерлесуi нәтижесiнде ядролар тудыратын процесс

Е. ионизациялық камера, Гейгер санағышы, көпiршiк камера

$$$ 256 В

Энергия бөлiнетiн ядролық реакцияны көрсет

А. Эндотермиялық

В. экзотермиялық

С. термоядролық

Д. ядроның бөлiну реакциясы

Е. фотоэффект

$$$ 257C

Ядролық түрлену кезінде қай заң бұзылады?

A.Энергия массасының сақталу заңы

B.Зарядтың сақталу заңы

C.Жұптылықтың сақталу заңы

D. Импульстің сақталу заңы

E. Импульс моментінің сақталу заңы

$$$ 258B

Қай ядролық реакция нәтижесінде энергия бөлінеді?

A. Эндотермиялық.

В. Экзотермиялық.

С. Термоядролық.

D. Ядроның бөліну реакциясы.

E. Синтезделіну реакциясы.

$$$ 259 B

Күшті әсерлесу нуклондардың виртуалды түрде … алмасуына негізделген.

A.Бозондармен.

B.Мезондармен

C.Фотондармен.

D.Лептондармен

E.Нейтрондармен

$$$ 260 C

Элементар бөлшектердің қай сипаттамасы адрондардың мезондарға және бариондарға бөлінуіне негізделген?

A.Масса

B.Электрлік заряд

C.Спин

D.Бариондық заряд

E.Изотоптық заряд

 

 

Сила электростатического взаимодействия двух точечных зарядов q1 и q2 в вакууме равна:

где r – расстояние между зарядами, коэффициент пропорциональности , где электрическая постоянная. Если же заряды находятся в некоторой среде с диэлектрической проницаемостью , сила электростатического взаимодействия станет равной:

.

Вектор напряженности электрического поля (силовая характеристика поля), равен

,

где сила, действующая со стороны электрического поля на точечный пробный заряд , помещенный в рассматриваемую точку поля, к величине этого заряда.

Принцип суперпозиции электрических полей: напряженность электрического поля, созданного несколькими электрическими зарядами, равна геометрической сумме напряженностей полей, созданных каждым i- м зарядом в отдельности

.

Согласно теореме Гаусса поток вектора напряженности сквозь любую замкнутую поверхность равен алгебраической сумме электрических зарядов, заключенных внутри этой поверхности:

.

Теорема Гаусса позволяет найти напряженность поля, созданного такими заряженными телами как:

· поле бесконечно длинной нити где – линейная плотность заряда на нити, d – расстояние от нити;

· поле нити конечной длины где φ – угол между направлением нормали к нити и радиус-вектором, проведенным из рассматриваемой точки к концу нити;

· поле бесконечной плоскости где – поверхностная плотность заряда;

· поле, заряженного шара где r – расстояние от центра шара, радиус которого R, причем r>R.

Потенциалом электростатического поля (энергетическая характеристика поля) называют физическую величину φ, равную отношению потенциальной энергии взаимодействия W пробного точечного электрического заряда, помещенного в рассматриваемую точку поля, с электростатическим полем, к величине этого заряда:

.

Потенциал электростатического поля, созданного точечным зарядом q или равномерно заряженным шаром, на расстоянии r от заряда (центра шара):

,

в случае полого шара, потенциал всех его внутренних точек одинаков и равен потенциалу точек расположенных на его поверхности.

При наложении электрических полей их потенциалы алгебраически складываются.

Работа , совершаемая кулоновскими силами при перемещении точеного заряда q в однородном электростатическом поле, равна уменьшению потенциальной энергии взаимодействия Wпот этого заряда с полем:

.

Потенциальная энергия системы из N зарядов равна:

,

где φi – потенциал, создаваемый в той точке поля, в которой находится заряд qi, всеми зарядами, кроме i -го.

 

301. Тонкая шелковая нить выдерживает максимальную силу натяжения T = 10 мН. На этой нити подвешен шарик массы m = 0,6 г, имеющий положительный заряд q1= 11 нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик, имеющий отрицательный заряд q2= -13 нКл. При каком расстоянии l между шариками нить разорвется?

302. По кольцу могут свободно перемещаться три положительно заряженных шарика, несущие заряды: q1 на одном шарике и q2 на каждом из двух других. Чему равно отношение зарядов q1 и q2, если при равновесии дуга между зарядами q2 составляет 60о?

303. Отрицательный точечный заряд Q расположен на прямой, соединяющей два одинаковых положительных точечных заряда q. Расстояния между отрицательным зарядом и каждым из положительных относятся между собой, как 1:3. Во сколько раз изменится сила, действующая на отрицательный заряд, если его поменять местами с ближайшим положительным?

304. На двух одинаковых капельках воды находится по одному лишнему электрону, причем сила электрического отталкивания капелек уравновешивает силу их взаимного тяготения. Каковы радиусы капелек?

305. Два отрицательных точечных заряда q1 =-9 нКл и q2= -36 нКл расположены на расстоянии r = 3 м друг от друга. Когда в некоторой точке поместили заряд q0, то все три заряда оказались в равновесии. Найти заряд q0 и расстояние между зарядами q1 и q0.

306. На изолированной подставке расположен вертикально тонкий фарфоровый стержень, на который надет полый металлический шарик А радиуса r1 = 1 см (рис. 1). После сообщения шарику заряда q = 60 нКл по стержню опущен такой же незаряженный металлический шарик В с массой m = 0,1 г который соприкасается с шариком А. На каком Рисунок 1
расстоянии h от шарика А будет находиться в равновесии шарик В после соприкосновения? Трением шариков о стержень пренебречь.

307. Два одинаковых заряженных шарика, подвешенных на нитях равной длины в одной точке, разошлись в воздухе на некоторый угол . Какова должна быть плотность материалов ρ из которых изготовлены шарики чтобы при погружении их в керосин (диэлектрическая проницаемость ε = 2) угол между нитями не изменился? Плотность керосина ρк = 0,8·103 кг/м3.

308. Вокруг отрицательного точечного заряда q0 = -15 нКл равномерно движется по окружности под действием силы притяжения маленький заряженный шарик. Чему равно отношение заряда шарика к его массе, если угловая скорость вращения шарика ω = 5 рад/c, а радиус окружности R = 3 см?

309. Два одинаковых шарика подвешены в воздухе на нитях, так что их поверхности соприкасаются. После того как каждому шарику был сообщен заряд q = 0,4 мкКл, шарики разошлись на угол = 60o. Найти массу шариков, если расстояние от центров шариков до точки подвеса l = 0,2 м.

310. Составлен прибор из двух одинаковых проводящих шариков массы m = 24 г, один из которых закреплен, а другой подвешен на нити длины l = 20 см. Шарики, находясь в соприкосновении, получают одинаковые заряды, вследствие чего подвижный шарик отклоняет нить на угол 45o от вертикали. Найти заряд каждого шарика.

311. Два одинаковых шарика, имеющих одинаковые заряды q = 3,3 мкКл, подвешены на одной высоте на тонких невесомых нитях равной длины (рис.2). На одинаковом расстоянии от этих шариков, причем так что h = 20 см ниже их расположен заряд Q. Определить этот заряд, если извест- Рисунок 2
но, что нити висят вертикально, а расстояние между ними d = 30 см.

312. На тонком стержне длиной l = 50 см находится равномерно распределенный электрический заряд с линейной плотностью заряда τ = 400 мкКл/см. На продолжении оси стержня на расстоянии d = 20 см от ближайшего конца находится точечный заряд q = 20 нКл. Найти силу F, с которой взаимодействует заряд q со стержнем.

313. По кольцу радиуса R = 4 см равномерно распределен заряд q = 15 мкКл. Определите напряженность электрического поля в центре кольца, а также в точке, находящейся на расстоянии h = 3 см от центра кольца на прямой, проходящей через центр кольца и перпендикулярной к его плоскости.

314. По тонкому полукольцу, радиус кривизны которого R = 5 см равномерно распределен заряд q = 100 мкКл. Какова напряженность электрического поля в точке, совпадающей с центром полукольца?

315. На трети тонкого кольца радиусом R = 2 см равномерно распределен заряд q = 30 мкКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.

316. Две трети тонкого кольца радиусом R = 10 см несут равномерно распределенный заряд с линейной плотностью τ = 60 мкКл/см. Вычислить напряженность электрического поля в точке, совпадающей с центром кольца.

317. Две бесконечно длинные разноименно заряженные нити расположены параллельно на расстоянии d = 5 см друг от друга. Линейная плотность заряда нитей τ1 = 80 нКл/см и τ2 = 60 нКл/см. Найти модуль напряженности результирующего электрического поля в точке, удаленной от первой нити на d1 = 3 см, а от второй на d2 = 4 см.

318. Две бесконечно длинные одноименно заряженные нити расположены параллельно на расстоянии а = 10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях одинакова и равна τ = 200 мкКл/м. Найти модуль напряженности результирующего электрического поля в точке, удаленной на d = 10 см от каждой из нитей.

319. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по их поверхности заряд с поверхностными плоскостями σ1 = 0,6 пКл/см2 и σ2 = -0,4 пКл/см2. Определить модуль напряженности результирующего поля между пластинами и вне пластин.

320. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по их поверхности заряд с поверхностными плоскостями σ1 = 14 пКл/см2 и σ2 = 10 пКл/см2. Определить модуль напряженности результирующего поля между пластинами и вне пластин.

321. На двух концентрических сферах радиусами R и 3 R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями и σ. Используя теорему Гаусса, вычислить напряженность в точках, удаленных от центра на расстоянии ½ R, 2,5 R и 3 R. Принять σ = 0,2 мкКл/м2.

322. На двух концентрических сферах радиусами R и 2 R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 2 σ и σ. Используя теорему Гаусса, вычислить напряженность в точках, удаленных от центра на расстоянии 1,5 R и 3 R. Принять σ = 0,3 мкКл/м2.

323. N одинаковых шарообразных капелек ртути заряжены до одного и того же потенциала V. Каков будет потенциал V1 большой капли, получившейся в результате слияния этих капелек?

324. Определить потенциальную энергию электростатического взаимодействия системы четырех точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата со стороной L = 10 см. Заряды одинаковы по модулю q = 10 нКл, но два из них отрицательные, причем в противоположных вершинах квадрата расположены заряды разных знаков.

325. Шарики радиусами по r = 1 см имеют заряды q1 = 50 нКл и q2 = –10 нКл. Найти энергию, которая выделится при разряде, если шарики соединить проводником.

326. Мыльному пузырю сообщается заряд, вследствие чего его радиус увеличивается в четыре раза. Определить изменение энергии заряда, находящегося на пузыре при увеличении его радиуса.

327. В электронно-лучевой трубке осциллографа электроны ускоряются, двигаясь в электрическом поле. В некоторой точке поля с потенциалом φ0 = 600 В электрон имел скорость υ = 20 Мм/с. Определить потенциал точки поля, дойдя до которой электрон увеличит свою скорость вдвое.

328. Электрическое поле создано заряженным металлическим шаром, потенциал которого φ = 300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда q = 2 мкКл из точки 1 в точку 2 (рис. 3). 329. Разность потенциалов между като- Рисунок 3

дом и анодом электронной лампы равна Δφ = 120 В, расстояние d = 2 мм. С каким ускорением движется электрон от катода к аноду? Какова скорость электрона в момент удара об анод? Поле считать однородным.

330. Электрон, пролетая в электрическом поле от точки а к точке b, увеличил свою скорость с υ1 = 1000 км/c до υ2 = 3000 км/c. Найти разность потенциалов между точками а и b электрического поля.

331. Протон влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью υ = 120 км/с. Напряженность электрического поля внутри конденсатора E = 3 кВ/м; длина конденсатора l = 10 см. Вычислить поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора. Во сколько раз модуль скорости протона при вылете из конденсатора будет больше, чем модуль его начальной скорости? Влиянием силы тяжести пренебречь.

332. Первоначально покоящийся электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобретает скорость υ = 1 Мм/с. Расстояние между пластинами d = 5,3 мм. Найти разность потенциалов между пластинами, напряженность электрического поля внутри конденсатора, поверхностную плотность заряда на пластинах. Влиянием силы тяжести пренебречь.

333. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью υ0 = 1∙107 м/c. Напряженность поля в конденсаторе E = 100 В/см, длина конденсатора l = 5 см. Найти модуль и направление скорости электрона в момент вылета его из конденсатора. На сколько отклонится электрон от первоначального направления?

334. Между пластинами плоского воздушного горизонтально расположенного конденсатора находится заряженная капля масла массой m = 3∙10-8 г. Заряд капли q = 3∙10-15 Кл. При разности потенциалов между пластинами U = 500 В и начальной скорости υ0 = 0 м/c капля проходит некоторое расстояние в 2 раза медленнее, чем при отсутствии электростатического поля. Найти расстояние между пластинами. Сопротивлением воздуха пренебречь.

335. Электрон влетел в однородное электростатическое поле напряженностью E = 104 В/м со скоростью υ0 = 8 Мм/с перпендикулярно силовым линиям. Вычислить модуль и направление скорости электрона в момент времени t = 2 нс.

 

Электроемкость. Конденсаторы. Соединения конденсаторов

Электроемкостью конденсатора называют физическую величину, равную

,

где q – заряд одного из проводников, образующих конденсатор (заряд проводников, образующих конденсатор, одинаков по величине, но противоположен по знаку), Δφ – разность потенциалов между проводниками.

Емкость плоского конденсатора:

,

где S – площадь обкладок конденсатора, d – расстояние между ними.

Емкость цилиндрического конденсатора:

,

где l – длина цилиндров, из которых изготовлен конденсатор, R1, R2 – радиусы внутреннего и внешних цилиндров.

Емкость сферического конденсатора:

,

R1, R2 – радиусы внутренней и внешней сфер конденсатора.

Емкость изолированного шара можно получить, если рассмотреть сферический конденсатор, у которого R2 →∞:

.

Энергия заряженного конденсатора:

.

Объемная плотность энергии электрического поля:

,

где – вектор электрического смещения.

При параллельном соединении конденсаторов емкость Собщ цепи равна сумме емкостей входящих в нее конденсаторов:

При последовательном соединении конденсаторов Собщ цепи равна:

 

336. Найти емкость С сферического конденсатора, состоящего из двух концентрических сфер с радиусами R1 = 5 см и R2 = 5,2 см. Пространство между сферами заполнено маслом. Какой радиус R0 должен иметь шар, помещенный в масло, чтобы иметь такую же емкость?

337. Проводник емкости С1 = 2∙10-5 мкФ заряжен до потенциала φ1 = 3000 В, а проводник емкости С2 = 4∙10-5 мкФ – до потенциала φ2 = 9000 В. Расстояние между проводниками велико по сравнению с их размерами. Какое количество теплоты ΔQ выделиться при соединении этих проводников тонкой проволокой?

338. Основной частью устройства, контролирующего уровень непроводящей жидкости, является конденсатор, вертикально расположенные пластины которого погружены в жидкость. Во сколько раз изменилось показание гальванометра G (рис. 4), измеряющего величину заряда, если перед началом измерений сосуд был пуст, а затем конденсатор заполнился на половину высоты жидкостью с диэлектрической проницаемостью ε = 7? Рисунок 4

339. Плоский конденсатор с площадью пластин S = 100 см2 каждая, заряжен до разности потенциалов Δφ = 4 кВ. Расстояние между пластинами d = 1 см. Диэлектрик — стекло. Определить энергию и объёмную плотность энергии электрического поля конденсатора.

340. Четыре конденсатора емкостями С1 = 0,5 мкФ, С2 = 2 мкФ, С3 = 2 мкФ, С4 = 4 мкФ, соединены как показано на рис. 5. К точкам А и В подводится напряжение U = 140 В. Найти заряд и напряжение на каждом из конденсаторов. Рисунок 5

341. Конденсатор емкостью С1 = 2 мкФ, заряженный до разности потенциалов U1 = 100 В и отключенный от источника, соединили параллельно с конденсатором емкостью С2 = 1 мкФ, заряженным до разности потенциалов U2 = 50 В. Определить заряд каждого из конденсаторов и разность потенциалов между обкладками после их соединения, если: конденсаторы соединили обкладками, имеющими одноименные заряды; конденсаторы соединили обкладками, имеющими разноименные заряды.

342. Электростатическое поле создается сферой радиусом R = 5 см равномерно заряженной с поверхностной плотностью заряда σ = 2 нКл/м2. Определите разность потенциалов между двумя точками поля, лежащими на расстояниях r1 = 10 см и r2 = 12 см от центра сферы.

343. Определите напряженность электростатического поля на расстоянии d = 1 см от оси коаксиального кабеля, если радиус его центральной жилы r1 = 1 см а радиус оболочки r2 = 1,5 см. Разность потенциалов между центральной жилой и оболочкой Δφ = 2 кВ.

344. Шар, погруженный в масло (ε = 2,2), имеет поверхностную плотность заряда σ = 5 мк Кл/м2 и потенциал φ = 0,5 кВ. Определите: радиус, заряд, емкость и энергию шара.

345. Определить работу А, которую нужно совершить, чтобы увеличить на Δx = 0,2 мм расстояние x между пластинами плоского конденсатора, заряженными разноименными зарядами q = 0,2 мкКл. Площадь каждой пластины S = 400 см2. В зазоре между пластинами находится воздух.

346. Посередине между обкладками плоского воздушного конденсатора вставляется металлическая пластина толщиной d0 = 2 мм. Заряд на обкладках конденсатора q = 0,1 мкКл. Конденсатор отключен от источника. Расстояние между пластинами d = 4 мм, площадь пластин S = 50 см2. Определите изменение емкости конденсатора и энергии его электрического поля.

 

Постоянный электрический ток

Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц. Сила тока I определяется зарядом q, протекающим через поперечное сечение S проводника в единицу времени t:




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-08; Просмотров: 1163; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.085 сек.